浙江专用2020高考数学二轮复习专题三数列与数学归纳法第1讲等差数列等比数列专题强化训练
第1讲 等差数列、等比数列
专题强化训练
1.(2019·浙江新高考冲刺卷)已知等差数列{an},Sn是{an}的前n项和,则对于任意的n∈N*,“an>0”是“Sn>0”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A.对于任意的n∈N*,“an>0”,能推出“Sn>0”,是充分条件,反之,不成立,比如:数列-3,-1,1,3,5,不满足条件,不是必要条件,故选A.
2.(2018·浙江选考试卷)设数列{an}的前n项和为Sn,若Sn+1=2an+1,n∈N*,则a3=( )
A.3 B.2
C.1 D.0
解析:选B.Sn+1=2an+1,n∈N*,则n=1时,a1+a2=2a1+1,可得:a2=a1+1.n=2时,a1+a2+a3=2a2+1,可得:a3=2.故选B.
3.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为( )
A.f B.f
C.f D.f
解析:选D.从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于,第一个单音的频率为f,由等比数列的概念可知,这十三个单音的频率构成一个首项为f,公比为的等比数列,记为{an},则第八个单音的频率为a8=f()8-1=f,故选D.
4.(2019·长春质量检测(一))等差数列{an}中,已知|a6|=|a11|,且公差d>0,则其前n项和取最小值时n的值为 ( )
A.6 B.7
C.8 D.9
解析:选C.由d>0可得等差数列{an}是递增数列,又|a6|=|a11|,所以-a6=a11,即-a1-5d=a1+10d,所以a1=-,则a8=-<0,a9=>0,所以前8项和为前n项和的最小值,故选C.
5.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若a2=12,a3a5=4,则下列说法正确的是( )
A.{an}是单调递减数列 B.{Sn}是单调递减数列
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C.{a2n}是单调递减数列 D.{S2n}是单调递减数列
解析:选C.由于{an}是等比数列,则a3a5=a=4,又a2=12,则a4>0,a4=2,q2=,当q=-时,{an}和{Sn}不具有单调性,选项A和B错误;a2n=a2q2n-2=12×单调递减,选项C正确;当q=-时,{S2n}不具有单调性,选项D错误.
6.(2019·温州市高考数学模拟)已知{an}是等差数列,其公差为非零常数d,前n项和为Sn,设数列的前n项和为Tn,当且仅当n=6时,Tn有最大值,则的取值范围是( )
A.
B.(-3,+∞)
C.
D.(-∞,-3)∪
解析:选C.因为=n+(a1-),由题意知d<0,
且,得-3<<-.
7.(2019·杭州市第一次质量预测)已知数列{an}满足a1a2a3…an=2n2(n∈N*),且对任意n∈N*都有++…+
0,a8+a9<0,则Sn>0的最大n是______;数列(1≤n≤15)中最大的项为第______项.
解析:因为a8>0,a8+a9<0,所以S15==15a8>0,S16=(a1+a16)=8(a8+a9)<0,
所以Sn>0的最大n是15.
因为等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a8>0,a8+a9<0,所以该数列是递减数列,当n=8时,|a8|最小,且|S8|最大,所以数列(1≤n≤15)中最大的项为第8项.
答案:15 8
15.设数列{an}的前n项积为Tn,且Tn+2an=2(n∈N*).
(1)求证:数列是等差数列;
(2)设bn=(1-an)(1-an+1),求数列{bn}的通项公式.
解:(1)证明:因为Tn+2an=2,所以当n=1时,T1+2a1=2,
所以T1=,即=.
又当n≥2时,Tn=2-2×,得
Tn·Tn-1=2Tn-1-2Tn,所以-=,
所以数列是以为首项,
为公差的等差数列.
(2)由(1)知,数列为等差数列,
所以=+(n-1)=,
所以an==.
所以bn=(1-an)(1-an+1)=.
16.(2019·宁波高考模拟)已知数列{an}中,a1=4,an+1=,n∈N*,Sn为{an}的前n项和.
(1)求证:n∈N*时,an>an+1;
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(2)求证:n∈N*时,2≤Sn-2n<.
证明:(1)n≥2时,作差:an+1-an=-=
×,
所以an+1-an与an-an-1同号,
由a1=4,可得a2==,可得a2-a1<0,
所以n∈N*时,an>an+1.
(2)因为2a=6+an,所以2(a-4)=an-2,
即2(an+1-2)(an+1+2)=an-2,①
所以an+1-2与an-2同号,
又因为a1-2=2>0,所以an>2.
所以Sn=a1+a2+…+an≥4+2(n-1)=2n+2.
所以Sn-2n≥2.
由①可得:=<,
因此an-2≤(a1-2)·,即an≤2+2×.
所以Sn=a1+a2+…+an≤2n+2×<2n+.
综上可得:n∈N*时,2≤Sn-2n<.
17.(2019·温州瑞安七中高考模拟)已知数列{an}的各项均为正数,记A(n)=a1+a2+…+an,B(n)=a2+a3+…+an+1,C(n)=a3+a4+…+an+2,n=1,2,….
(1)若a1=1,a2=5,且对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成等差数列,求数列{an}的通项公式;
(2)证明:数列{an}是公比为q的等比数列的充分必要条件是:对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列.
解:(1)因为对任意n∈N*,三个数A(n),B(n),C(n)组成等差数列,所以B(n)-A(n)=C(n)-B(n),即an+1-a1=an+2-a2,亦即an+2-an+1=a2-a1=4.
故数列{an}是首项为1,公差为4的等差数列,于是an=1+(n-1)×4=4n-3.
(2)证明:(必要性):若数列{an}是公比为q的等比数列,对任意n∈N*,有an+1=anq.
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由an>0知,A(n),B(n),C(n)均大于0,于是
===q,
===q,
即==q,
所以三个数A(n),B(n),C(n)组成公比为q的等比数列;
(充分性):若对任意n∈N*,三个数A(n),
B(n),C(n)组成公比为q的等比数列,则
B(n)=qA(n),C(n)=qB(n),
于是C(n)-B(n)=q[B(n)-A(n)],即an+2-a2=q(an+1-a1),亦即an+2-qan+1=a2-qa1.
由n=1时,B(1)=qA(1),即a2=qa1,从而an+2-qan+1=0.
因为an>0,
所以==q.故数列{an}是首项为a1,公比为q的等比数列.
综上所述,数列{an}是公比为q的等比数列的充分必要条件是:对任意n∈N*,三个数A(n),
B(n),C(n)组成公比为q的等比数列.
18.已知数列{an}满足a1=且an+1=an-a(n∈N*).
(1)证明:1<≤2(n∈N*);
(2)设数列{a}的前n项和为Sn,证明:<≤(n∈N*).
证明:(1)由题意得an+1-an=-a<0,即an+10.
由0
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